JP2014131027A - Cascode circuit integration of group iii-n and group iv devices - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cascode circuit integration assembly of group III-N and group IV devices.SOLUTION: An integration assembly 200 includes a printed circuit board 230, and a depletion mode III-nitride transistor die 212 and a group IV transistor die 214 connected with the printed circuit board 230. The depletion mode III-nitride transistor die 212 is arranged on one side of the printed circuit board 230, and the group IV transistor die 214 is arranged on the reverse side of the printed circuit board 230. At least one via 220 in the printed circuit board 230 connects the depletion mode III-nitride transistor die 212 with the group IV transistor die 214 electrically. In many embodiments, the depletion mode III-nitride transistor die 212 and the group IV transistor die 214 are cascoded.

Description

本出願は、2012年12月18日出願の米国仮特許出願第61/738,945号「Cascode Circuit Integration of Group III-N and Group IV Devices」の利益および優先権を主張するものである。上記出願の開示は本出願に参照により全て組み込まれる。   This application claims the benefit and priority of US Provisional Patent Application No. 61 / 738,945, “Cascode Circuit Integration of Group III-N and Group IV Devices,” filed December 18, 2012. The disclosure of the above application is fully incorporated by reference into the present application.

以下の同一出願人による米国特許出願は、本出願に開示される実施形態の他の態様に関連するとともに、本出願に開示される実施形態の他の態様を記載している。当該米国特許出願は、本出願に参照により全て組み込まれる。
・2011年2月1日に出願され、米国特許第8,399,912号として特許された米国特許出願第13/018,780号「III-Nitride Power Device with Solderable Front Metal」
・2001年2月9日に出願され、米国特許第6,653,740号として特許された米国特許出願第09/780,080号「Vertical Conduction Flip-Chip Device with Bump Contacts on Single Surface」
・2001年3月28日に出願され、米国特許第6,624,522号として特許された米国特許出願第09/819,774号「Chip Scale Surface Mounted Device and Process of Manufacture」
・2006年3月10日に出願され、米国特許第8,017,978号として特許された米国特許出願第11/372,679号「Hybrid Semiconductor Device」
The following commonly assigned US patent application relates to other aspects of the embodiments disclosed in this application and describes other aspects of the embodiments disclosed in this application. This US patent application is fully incorporated by reference into this application.
-US Patent Application No. 13 / 018,780, filed on February 1, 2011 and patented as US Patent No. 8,399,912 "III-Nitride Power Device with Solderable Front Metal"
・ US Patent Application No. 09 / 780,080 “Vertical Conduction Flip-Chip Device with Bump Contacts on Single Surface” filed on Feb. 9, 2001 and patented as US Pat. No. 6,653,740
US patent application Ser. No. 09 / 819,774, filed Mar. 28, 2001 and patented as US Pat. No. 6,624,522, “Chip Scale Surface Mounted Device and Process of Manufacture”
US patent application Ser. No. 11 / 372,679, filed Mar. 10, 2006 and patented as US Pat. No. 8,017,978 “Hybrid Semiconductor Device”

定義
本明細書で使用される、用語「III−V族」は、少なくとも1つのIII族元素と少なくとも1つのV族元素とを含む化合物半導体を意味する。例えば、III−V族半導体は、III−窒化物半導体(III族窒化物半導体)の形を取り得る。「III−窒化物」または「III−N」は、窒素と、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)およびボロン(B)などの少なくとも1つのIII族元素とを含む化合物半導体を意味し、例えば窒化アルミニウムガリウム(AlGa(1-x)N)、窒化インジウムガリウム(InGa(1-y)N)、窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlxInGa(1-x-y)N)、砒化リン化窒化ガリウム(GaAs(1-a-b))、砒化リン化窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlInGa(1-x-y)As(1-a-b))などの合金を含むが、これらに限定されない。また、III−窒化物は一般に、Ga極性、N極性、半極性または非極性結晶方位を含む任意の極性を有するが、これらに限定されない。また、III−窒化物材料は、ウルツ鉱型、閃亜鉛鉱型、あるいは混合結晶多形のいずれかを含むことができ、単結晶またはモノクリスタル、多結晶、または非結晶の結晶構造を含むことができる。本明細書で使用される、「窒化ガリウム」、「GaN」はIII−窒化物化合物半導体を意味し、III族元素は若干量または相当量のガリウムを含むが、ガリウムに加えて他のIII族元素も含むことができる。また、III−V族またはGaNトランジスタは、低電圧IV族トランジスタと、III−V族またはGaNトランジスタとをカスコードで接続することにより形成される複合高電圧エンハンスメントモードトランジスタを意味する。
Definitions As used herein, the term “Group III-V” means a compound semiconductor comprising at least one Group III element and at least one Group V element. For example, a group III-V semiconductor can take the form of a group III-nitride semiconductor (group III nitride semiconductor). “III-nitride” or “III-N” is a compound semiconductor containing nitrogen and at least one group III element such as aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), and boron (B). For example, aluminum gallium nitride (Al x Ga (1-x) N), indium gallium nitride (In y Ga (1-y) N), aluminum indium gallium nitride (Al x In y Ga (1-xy) N ), arsenide gallium nitride phosphide (GaAs a P b N (1 -ab)), arsenide phosphide aluminum indium gallium nitride (Al x In y Ga (1 -xy) As a P b N (1-ab)) such as However, it is not limited to these. In addition, III-nitrides generally have any polarity including, but not limited to, Ga polarity, N polarity, semipolar or nonpolar crystal orientation. In addition, the III-nitride material can include either a wurtzite type, a zinc blende type, or a mixed crystal polymorph, and include a single crystal or monocrystal, a polycrystal, or an amorphous crystal structure. Can do. As used herein, “gallium nitride”, “GaN” means a III-nitride compound semiconductor, and group III elements contain some or substantial amounts of gallium, but in addition to gallium, other group III Elements can also be included. Further, the III-V group or GaN transistor means a composite high voltage enhancement mode transistor formed by connecting a low voltage group IV transistor and a group III-V or GaN transistor with a cascode.

さらに、本明細書で用いる「LVデバイス」、「低電圧半導体デバイス」、「低電圧トランジスタ」等は、最大で約50ボルトの典型的な電圧範囲を有する低電圧デバイスを意味する。典型的な電圧範囲は、低電圧(LV):約0V〜50V、中間電圧(MV):約50V〜200V、高電圧(HV):約200V〜1200V、超高電圧(UHV):約1200V超を含む。LVデバイスは、任意の適当なIV族半導体材料を備え得る。また、本明細書で使用される、用語「IV族」はシリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)および炭素(C)を含む少なくとも1つのIV族の元素を含む半導体を意味し、例えばSiGeおよびSiCなどの化合物半導体も含む。また、IV族は、歪化されたシリコンまたは他の歪化されたIV族材料を生成するためのIV族元素の層またはIV族元素のドーピングからなる半導体材料を意味する。さらに、IV族系の複合基板は、例えばSOI(semiconductor on insulator)、SIMOX(separation by implantation of oxygen)プロセス基板、およびSOS(silicon on sapphire)などを含み得る。さらにまた、IV族デバイスは、CMOSプロセスを用いて形成されるデバイスを含むことができるが、NMOSおよびPMOSデバイスプロセスも含むこともできる。   Furthermore, as used herein, “LV device”, “low voltage semiconductor device”, “low voltage transistor”, etc. means a low voltage device having a typical voltage range of up to about 50 volts. Typical voltage ranges are low voltage (LV): about 0 V to 50 V, intermediate voltage (MV): about 50 V to 200 V, high voltage (HV): about 200 V to 1200 V, ultra high voltage (UHV): about 1200 V including. The LV device may comprise any suitable group IV semiconductor material. Also, as used herein, the term “Group IV” refers to a semiconductor comprising at least one Group IV element including silicon (Si), germanium (Ge) and carbon (C), eg, SiGe and SiC. Including compound semiconductors such as Group IV also refers to a semiconductor material consisting of a layer of Group IV elements or doping of Group IV elements to produce strained silicon or other strained Group IV materials. Further, the group IV-based composite substrate may include, for example, an SOI (semiconductor on insulator), a SIMOX (separation by implantation of oxygen) process substrate, and an SOS (silicon on sapphire). Furthermore, Group IV devices can include devices formed using a CMOS process, but can also include NMOS and PMOS device processes.

III−窒化物材料は、比較的広い、直接バンドギャップおよび潜在的に強い圧電分極を有する半導体化合物であり、高い破壊電界、高い飽和速度、および二次元電子ガス(2DEG)の作成を可能にする。その結果、III−窒化物材料は、デプレッションモード(例えば、ノーマリオン)III−窒化物トランジスタ(例えば、高電子移動度トランジスタ)、およびダイオードなどの多くの電力用途に使用される。   III-nitride materials are semiconducting compounds with a relatively wide, direct band gap and potentially strong piezoelectric polarization, allowing for the creation of high breakdown fields, high saturation rates, and two-dimensional electron gas (2DEG) . As a result, III-nitride materials are used in many power applications such as depletion mode (eg, normally-on) III-nitride transistors (eg, high electron mobility transistors), and diodes.

特定の用途では、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタをIV族トランジスタ(例えば、シリコントランジスタ)に連結することが望まれている。例えば、電力デバイスのノーマリオフ特性が一般に望まれる電力管理用途では、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタは、IV族トランジスタとカスコード接続して、エンハンスメントモード複合デバイスを製造することができる。また、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタおよびIV族トランジスタは、コスト、性能、サイズ、およびスループット要求を満たすように、効率的にパッケージされまたは組み立てられることが必要である。   In certain applications, it is desirable to couple a depletion mode III-nitride transistor to a group IV transistor (eg, a silicon transistor). For example, in power management applications where normally-off characteristics of power devices are generally desired, a depletion mode III-nitride transistor can be cascode connected with a group IV transistor to produce an enhancement mode composite device. Also, depletion mode III-nitride transistors and group IV transistors need to be efficiently packaged or assembled to meet cost, performance, size, and throughput requirements.

本発明は、III-NおよびIV族デバイスのカスコード回路集積を指向し、実質的に図面のうち少なくとも1つに示されおよび/またはこれに関連して記載され、且つ、特許請求の範囲においてより完全に明らかにされるものである。   The present invention is directed to cascode circuit integration of III-N and Group IV devices, substantially as shown and / or described in at least one of the drawings, and more in the claims. It will be fully revealed.

本開示の一実施形態による例示的な電力変換回路の回路図を示す。FIG. 3 shows a circuit diagram of an exemplary power conversion circuit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による、IV族トランジスタに連結されたデプレッションモードIII−窒化物トランジスタの例示的な回路図を呈示する。FIG. 3 presents an exemplary circuit diagram of a depletion mode III-nitride transistor coupled to a group IV transistor according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の上面図を呈示する。FIG. 3 presents a top view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的なチップパッケージ内のダイの底面図を呈示する。FIG. 3 presents a bottom view of a die in an exemplary chip package according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。FIG. 3 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly according to one embodiment of the present disclosure.

以下の説明には、本開示における実施形態に関連する具体的な情報が含まれる。本出願中の図面およびそれに付随する詳細な説明は、単なる例示的な実施形態を指向したものである。特に断らない限り、図中の同等もしくは対応する構成要素は、同等もしくは対応する参照番号で示されている。さらに、本出願における図面および説明は、一般に正しい寸法比で示されておらず、また、実際の相対寸法に対応することを意図するものではない。   The following description includes specific information related to embodiments in the present disclosure. The drawings in the present application and their accompanying detailed description are directed to merely exemplary embodiments. Unless otherwise noted, equivalent or corresponding components in the figures are denoted by the same or corresponding reference numerals. Further, the drawings and descriptions in this application are not generally shown in the correct dimensional ratios and are not intended to correspond to actual relative dimensions.

図1Aは、本開示の一実施形態による例示的な電力変換回路の回路図を示す。図1に示すように、電力変換回路100は、制御集積回路(IC)102と電力スイッチングステージ104を含む。電力スイッチングステージ104は、ハイサイドスイッチ106aおよびローサイドスイッチ106bなどの少なくとも1つのスイッチを含む。電力スイッチングステージ104では、ハイサイドスイッチ106aおよびローサイドスイッチ106bが、ハイサイド電圧Vおよびローサイド電圧Vの間に結合され、出力ノード110が、ハイサイドスイッチ106aおよびローサイドスイッチ106bの間にある。 FIG. 1A shows a circuit diagram of an exemplary power conversion circuit according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the power conversion circuit 100 includes a control integrated circuit (IC) 102 and a power switching stage 104. The power switching stage 104 includes at least one switch such as a high side switch 106a and a low side switch 106b. In power switching stage 104, high side switch 106a and low side switch 106b are coupled between high side voltage VH and low side voltage VL , and output node 110 is between high side switch 106a and low side switch 106b.

電力変換回路100は、パルス幅調整化(PWM)入力信号PWM_In、および出力としてのスイッチング電圧SWを有している。制御IC102は、PWM入力信号PWM_Inおよび任意のスイッチング電圧SWを受信して、出力として、ゲート駆動信号であるハイサイド駆動信号HOおよびローサイド駆動信号LOを与える。制御IC102は、駆動ICおよびゲート駆動ICと称することもできる。電力スイッチングステージ104は、入力および出力スイッチング電圧SWとして、ハイサイド駆動信号HOおよびローサイド駆動信号LOを受信する。   The power conversion circuit 100 has a pulse width adjustment (PWM) input signal PWM_In and a switching voltage SW as an output. The control IC 102 receives the PWM input signal PWM_In and an arbitrary switching voltage SW, and provides a high side drive signal HO and a low side drive signal LO, which are gate drive signals, as outputs. The control IC 102 can also be referred to as a drive IC and a gate drive IC. The power switching stage 104 receives the high side drive signal HO and the low side drive signal LO as the input and output switching voltages SW.

制御IC102は、PWM入力信号PWM_Inおよび任意のスイッチング電圧SWに基づきハイサイド駆動信号HOおよびローサイド駆動信号LOを生成するように構成されて、同期整流を用いた電力スイッチングステージ104のハイサイドスイッチ106aおよびローサイドスイッチ106bのそれぞれを駆動させる。   The control IC 102 is configured to generate a high side drive signal HO and a low side drive signal LO based on the PWM input signal PWM_In and an arbitrary switching voltage SW, and the high side switch 106a of the power switching stage 104 using synchronous rectification and Each of the low side switches 106b is driven.

電力スイッチングステージ104は、例として、ハイサイド電圧Vおよびローサイド電圧Vの間に連結されたハーフブリッジとして示されている。ハイサイドスイッチ106aは、ハイサイド電圧Vに結合されたドレインDと、出力ノード110に結合されたソースSと、を有し、ハイサイドスイッチ106aのゲートGがハイサイド駆動信号HOを受信するように構成される。同様に、ローサイドスイッチ106bは、出力ノード110に結合されたドレインDと、ローサイド電圧Vに結合されたソースSと、を有し、ローサイドスイッチ106bのゲートGがローサイド駆動信号LOを受信するように構成される。 The power switching stage 104 is shown by way of example as a half bridge coupled between a high side voltage V H and a low side voltage V L. High-side switch 106a has a drain D A coupled to high-side voltage V H, and the source S A coupled to an output node 110, a gate G A high-side driving signal HO of the high-side switch 106a Configured to receive. Similarly, the low-side switch 106b has a drain D B coupled to the output node 110, a source S B coupled to the low-side voltage V L, has a gate G B of the low-side switch 106b is a low-side driving signal LO Configured to receive.

電力変換回路100では、ハイサイドスイッチ106aおよびローサイドスイッチ106b(電力スイッチ106aおよび106bとも称される)のそれぞれは、デプレッションモード(例えば、ノーマリオン)III−窒化物トランジスタ、特に、高電子移動度トランジスタ(HEMT)を含む。電力スイッチングステージ104にデプレッションモードIII−窒化物トランジスタを少なくとも1つ含むことによって、電力変換回路100は、III−窒化物材料によって提供される高い破壊電界、高い飽和速度、および二次元電子ガス(2DEG)を活用することができる。   In the power conversion circuit 100, each of the high-side switch 106a and the low-side switch 106b (also referred to as power switches 106a and 106b) is a depletion mode (eg, normally-on) III-nitride transistor, particularly a high electron mobility transistor. (HEMT). By including at least one depletion mode III-nitride transistor in the power switching stage 104, the power conversion circuit 100 allows the high breakdown field, high saturation rate, and two-dimensional electron gas (2DEG) provided by the III-nitride material. ) Can be used.

IV族トランジスタ(例えば、シリコントランジスタ)に、少なくとも一つのデプレッションモードIII-窒化物トランジスタを連結するのが望ましい。例えば、少なくとも1つのデプレッションモードIII族窒化物トランジスタが、電力変換回路100内でエンハンスメントモードデバイスとして作用することが望ましい。これは、少なくとも1つデプレッションモードIII−窒化物トランジスタをIV族トランジスタとカスコード接続で連結して、図1Bのエンハンスメントモード複合デバイス106などのエンハンスメントモード複合デバイスを製造することにより達成される。   It is desirable to couple at least one depletion mode III-nitride transistor to a group IV transistor (eg, a silicon transistor). For example, it is desirable for at least one depletion mode III-nitride transistor to act as an enhancement mode device in the power conversion circuit 100. This is accomplished by linking at least one depletion mode III-nitride transistor with a group IV transistor in cascode connection to produce an enhancement mode composite device, such as enhancement mode composite device 106 of FIG. 1B.

図1Bを参照すると、図1Bは、本開示の一実施形態による、IV族トランジスタに連結されたデプレッションモードIII−窒化物トランジスタの例示的な回路図を呈示する。エンハンスメントモード複合デバイス106は、複合ゲートG、複合ソースS、および複合ドレインDを含む。エンハンスメントモード複合デバイス106は、図1中の少なくとも1つのハイサイドスイッチ106aおよびローサイドスイッチ106bに対応することができる。より具体的には、電力変換回路100内で、エンハンスメントモード複合デバイス106の一つは、ハイサイドスイッチ106aとして利用することができ、また他のエンハンスメント複合デバイス106は、ローサイドスイッチ106bとして利用することができる。従って、エンハンスメントモード複合デバイス106の、複合ゲートG、複合ソースS、および複合ドレインDは、それぞれハイサイド電力スイッチ106aの、ゲートG、ソースS、およびドレインDに対応し得る。さらに、エンハンスメントモード複合デバイス106の、複合ゲートG、複合ソースS、および複合ドレインDは、それぞれローサイドスイッチ106bの、ゲートGB、ソースSB、およびドレインDBに対応し得る。 Referring to FIG. 1B, FIG. 1B presents an exemplary circuit diagram of a depletion mode III-nitride transistor coupled to a group IV transistor, according to one embodiment of the present disclosure. The enhancement mode composite device 106 includes a composite gate G, a composite source S, and a composite drain D. The enhancement mode composite device 106 may correspond to at least one high side switch 106a and low side switch 106b in FIG. More specifically, in the power conversion circuit 100, one of the enhancement mode composite devices 106 can be used as the high side switch 106a, and the other enhancement composite device 106 can be used as the low side switch 106b. Can do. Thus, an enhancement mode composite device 106, the composite gate G, composite source S, and the combined drain D of the high side power switch 106a, respectively, the gate G A, may correspond to the source S A, and the drain D A. Furthermore, an enhancement mode composite device 106, the composite gate G, composite source S, and the combined drain D of low-side switch 106b, respectively, the gate G B, may correspond to the source S B, and the drain D B.

エンハンスメントモード複合デバイス106は、IV族トランジスタ114とカスコード接続したデプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112を含む。IV族トランジスタ114は、電力金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)などのシリコン系の電力スイッチングデバイスとすることができる。本実施形態では、IV族トランジスタ114は、エンハンスメントモードトランジスタであり、より具体的には、エンハンスメントモードシリコントランジスタである。図示のように、IV族トランジスタ114は、ダイオードを含んでおり、ダイオードは、本体ダイオードとして、或いはIV族トランジスタ114を有する共通のダイ上に形成され得る。デプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112は、III−窒化物ヘテロ接合電界効果トランジスタ(HFET)、より具体的には、GaN系HEMTなどのIII−窒化物HEMTとすることができる。   Enhancement mode composite device 106 includes a depletion mode III-nitride transistor 112 in cascode connection with a group IV transistor 114. The group IV transistor 114 may be a silicon-based power switching device such as a power metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET). In this embodiment, the group IV transistor 114 is an enhancement mode transistor, more specifically, an enhancement mode silicon transistor. As shown, group IV transistor 114 includes a diode, which can be formed as a body diode or on a common die with group IV transistor 114. The depletion mode III-nitride transistor 112 may be a III-nitride heterojunction field effect transistor (HFET), more specifically a III-nitride HEMT such as a GaN-based HEMT.

エンハンスメントモード複合デバイス106では、IV族トランジスタ114のドレインD2が、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112のソースS1に結合されているので、両方のデバイスが逆電圧条件でブロッキングモードになる。構成されるように、IV族トランジスタ114をLVデバイスとすると共に、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112をHV−デバイスまたはMV−デバイスとすることができる。同様のデバイスは、2006年3月10日に出願され、特許8,017,978号として特許された関連米国特許出願第11/372,679号「Hybrid Semiconductor Device」に開示されている(本出願の譲受人に譲渡されている)。さらに、エンハンスメントモード複合デバイス106では、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112のゲートG1が、IV族トランジスタ114のソースS2に結合される。したがって、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112は、IV族トランジスタ114のゲートG2でバイアス電圧がオフアブセント(off absent)であり、エンハンスメントモード複合デバイス106は、ノーマリオフデバイスである。   In enhancement mode composite device 106, drain D2 of group IV transistor 114 is coupled to source S1 of depletion mode III-nitride transistor 112, so that both devices are in blocking mode under reverse voltage conditions. As configured, the IV group transistor 114 can be an LV device and the depletion mode III-nitride transistor 112 can be an HV-device or MV-device. A similar device is disclosed in related US patent application Ser. No. 11 / 372,679 “Hybrid Semiconductor Device” filed Mar. 10, 2006 and patented as patent 8,017,978. Assigned to the assignee). Further, in enhancement mode composite device 106, gate G 1 of depletion mode III-nitride transistor 112 is coupled to source S 2 of group IV transistor 114. Accordingly, the depletion mode III-nitride transistor 112 is off absent at the gate G2 of the group IV transistor 114, and the enhancement mode composite device 106 is a normally off device.

デプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112およびIV族トランジスタ114は、一緒に連結され、プリント回路基板(PCB)に連結することができる共通のパッケージ内に収容することができる。しかし、共通のパッケージは、エンハンスメントモード複合デバイス106の、寄生インダクタンスおよび熱インピーダンスを増加させる。これらのデバイス特性は、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112およびIV族トランジスタ114が電力スイッチを形成する場合等のような、高周波数で高電流の用途において特に重要である。さらに、共通のパッケージ中のデプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112およびIV族トランジスタ114のアセンブリ、並びに、PCB上の当該共通のパッケージのアセンブリは、高価になり得る。   The depletion mode III-nitride transistor 112 and the group IV transistor 114 are coupled together and can be housed in a common package that can be coupled to a printed circuit board (PCB). However, the common package increases the parasitic inductance and thermal impedance of the enhancement mode composite device 106. These device characteristics are particularly important in high frequency, high current applications, such as when the depletion mode III-nitride transistor 112 and group IV transistor 114 form a power switch. Further, the depletion mode III-nitride transistor 112 and group IV transistor 114 assembly in a common package, and the assembly of the common package on the PCB, can be expensive.

本開示の様々な実施形態によれば、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112は、PCBに配置されたデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ上にあり、IV族トランジスタ114は、PCBに配置されたIV族トランジスタダイ上にある。したがって、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタは、寄生インダクタンス、熱インピーダンスおよびアセンブリコストの増加を避けながらIV族トランジスタに連結させることができ、同時に、エンハンスメントモード複合デバイス106などの高性能複合デバイスを形成することができる。   According to various embodiments of the present disclosure, the depletion mode III-nitride transistor 112 is on a depletion mode III-nitride transistor die located on the PCB, and the group IV transistor 114 is an IV located on the PCB. On the transistor transistor die. Thus, a depletion mode III-nitride transistor can be coupled to a group IV transistor while avoiding increased parasitic inductance, thermal impedance, and assembly cost, while simultaneously forming a high performance composite device such as enhancement mode composite device 106. be able to.

図2Aおよび2Bを参照すると、図2Aは、本開示の一実施形態による、例示的な集積アセンブリの一部の上面図を呈示する。図2Bは、本開示の一実施形態による、例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。図2Bに示す断面図は、図2Aの2B−2B断面に対応する。図1Aの電力変換回路100は、図2Aおよび2Bの集積アセンブリ200内に形成することができる。   Referring to FIGS. 2A and 2B, FIG. 2A presents a top view of a portion of an exemplary integrated assembly, according to one embodiment of the present disclosure. FIG. 2B presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly, according to one embodiment of the present disclosure. 2B corresponds to the 2B-2B cross section of FIG. 2A. The power conversion circuit 100 of FIG. 1A can be formed in the integrated assembly 200 of FIGS. 2A and 2B.

集積アセンブリ200は、制御IC202およびエンハンスメントモード複合デバイス206を含み、それぞれ、図1Aおよび1Bでの制御IC102およびエンハンスメントモード複合デバイス106に対応する。エンハンスメントモード複合デバイス206のみが示されているが、集積アセンブリ200は、電力変換回路100を形成するために、エンハンスメントモード複合デバイス206と類似または異なってもよい複数のエンハンスメントモード複合デバイスを含むことができる。   Integrated assembly 200 includes control IC 202 and enhancement mode composite device 206, corresponding to control IC 102 and enhancement mode composite device 106 in FIGS. 1A and 1B, respectively. Although only enhancement mode composite device 206 is shown, integrated assembly 200 may include multiple enhancement mode composite devices that may be similar to or different from enhancement mode composite device 206 to form power conversion circuit 100. it can.

エンハンスメントモード複合デバイス206は、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212およびIV族トランジスタダイ214を含み、それぞれ、図1BでのデプレッションモードIII−窒化物トランジスタ112およびIV族トランジスタ114に対応する。デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212およびIV族トランジスタダイ214は、各々分離したデバイスであり、PCB230に連結されている。デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212は、PCB230の面218aに配置され、IV族トランジスタダイ214は、面218aとは逆側であるPCB230の面218bに配置されている。そのようにすることで、エンハンスメントモード複合デバイス206の全体的なフットプリントは、例えば、図示のように、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212を、IV族トランジスタダイ214の上に配置することを可能にすることによって、低減させることができる。   Enhancement mode composite device 206 includes a depletion mode III-nitride transistor die 212 and a group IV transistor die 214, corresponding to depletion mode III-nitride transistor 112 and group IV transistor 114, respectively, in FIG. 1B. Depletion mode III-nitride transistor die 212 and group IV transistor die 214 are each separate devices and are coupled to PCB 230. The depletion mode III-nitride transistor die 212 is disposed on the surface 218a of the PCB 230, and the group IV transistor die 214 is disposed on the surface 218b of the PCB 230 opposite to the surface 218a. In doing so, the overall footprint of the enhancement mode composite device 206 is, for example, to place the depletion mode III-nitride transistor die 212 over the group IV transistor die 214, as shown. By making it possible, it can be reduced.

PCB230は、PCB230を通って延びるビア220aおよび220bなどの少なくとも1つのビアを含んでいる。PCB230は更に、一つ以上のインダクタ、キャパシタ、抵抗器、および/または他のエンハンスメントモード複合デバイスなどの様々な追加の構成要素を、PCB230に埋め込んで、またはその上に、含むことができる。例えば、電力変換回路100の、一つ以上の出力キャパシタおよび/または出力インダクタを、PCB230上に、またはPCB230内に位置させることができる。任意の追加の構成要素は、PCB230の導電性配線を介してエンハンスメントモード複合デバイス206に電気的に結合することができる。また、ビア220aおよび220bのみが示されているが、PCB230は、ビアによって結合される、異なるレベルの導電性配線などの様々な他の構造を、PCB230内に含むことができる。   PCB 230 includes at least one via, such as vias 220a and 220b extending through PCB 230. The PCB 230 may further include various additional components such as one or more inductors, capacitors, resistors, and / or other enhancement mode composite devices embedded in or on the PCB 230. For example, one or more output capacitors and / or output inductors of the power conversion circuit 100 can be located on or in the PCB 230. Any additional components can be electrically coupled to enhancement mode composite device 206 via conductive traces on PCB 230. Also, although only vias 220a and 220b are shown, PCB 230 can include a variety of other structures within PCB 230, such as different levels of conductive wiring, coupled by vias.

PCB230内のビア220aおよび220bなどの少なくとも1つのビアは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212をIV族トランジスタダイ214に電気的に結合している。図示のように、ビア220aおよび220bは、任意にPCB230を完全に貫通して延びている。ビア220aおよび220bは、銅などの導電性材料を含んでいる。ビア220aおよび220bは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212およびIV族トランジスタダイ214の間に配置されている。そのようにすることで、短い結合が、低寄生インダクタンスおよび低抵抗を有するPCB230を通って作られる。具体的な一例として、ビア220bは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212のソースS1(図1Bに示す)を、IV族トランジスタダイ214のドレインD2(図1Bに示す)に結合している。さらにビア220aは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212のゲートG1(図1Bに示す)を、IV族トランジスタダイ214のソースS2(図1Bに示す)に結合している。他のビアは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212、IV族トランジスタダイ214、および/または制御IC202を、電気的に結合しており、或いは、PCB230の面218aおよび218bの間の電力変換回路100のノードまたは末端のいずれかの電気的な経路指定のために利用される。   At least one via, such as vias 220 a and 220 b in PCB 230, electrically couples depletion mode III-nitride transistor die 212 to group IV transistor die 214. As shown, vias 220a and 220b optionally extend completely through PCB 230. Vias 220a and 220b include a conductive material such as copper. Vias 220 a and 220 b are disposed between the depletion mode III-nitride transistor die 212 and the group IV transistor die 214. In doing so, a short coupling is created through the PCB 230 with low parasitic inductance and low resistance. As a specific example, via 220b couples source S1 of depletion mode III-nitride transistor die 212 (shown in FIG. 1B) to drain D2 of group IV transistor die 214 (shown in FIG. 1B). In addition, via 220a couples gate G1 of depletion mode III-nitride transistor die 212 (shown in FIG. 1B) to source S2 of group IV transistor die 214 (shown in FIG. 1B). Other vias electrically couple depletion mode III-nitride transistor die 212, group IV transistor die 214, and / or control IC 202, or a power conversion circuit between planes 218a and 218b of PCB 230. Used for electrical routing of either 100 nodes or terminals.

したがって、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212は、IV族トランジスタダイ214に連結されており、その際、共通のパッケージ内のデプレッションモードIII−窒化物トランジスタおよびIV族トランジスタをPCBへ連結するときに生じ得る、寄生インダクタンス、熱インピーダンス、およびアセンブリコストの増加を避ける。さらに、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタおよびIV族トランジスタを含む回路は、PCB上に形成することができる。図示の実施形態では、回路は、PCB230上に形成される電力変換回路100であり、電力変換回路100は、当該PCB230に連結された、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212およびIV族トランジスタダイ214を含む。より具体的には、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212は、PCB230を利用するIV族トランジスタダイ214とカスコード接続で結合され、電力変換回路100内の高性能電力スイッチを提供する。   Thus, depletion mode III-nitride transistor die 212 is coupled to group IV transistor die 214, when coupling the depletion mode III-nitride transistor and group IV transistor in a common package to the PCB. Avoid the increased parasitic inductance, thermal impedance, and assembly cost that can occur. In addition, a circuit including a depletion mode III-nitride transistor and a group IV transistor can be formed on the PCB. In the illustrated embodiment, the circuit is a power conversion circuit 100 formed on a PCB 230, which is connected to the PCB 230 with a depletion mode III-nitride transistor die 212 and a group IV transistor die 214. including. More specifically, the depletion mode III-nitride transistor die 212 is coupled with a group IV transistor die 214 utilizing PCB 230 in a cascode connection to provide a high performance power switch within the power conversion circuit 100.

図2Aおよび2Bに示すように、エンハンスメントモード複合デバイス206は、例として、図1Aのハイサイドスイッチ106aに対応する。したがって、ハイサイド電圧V(すなわち入力電圧V)、スイッチング電圧SW(すなわち出力電圧SW)、およびハイサイド駆動信号HO(すなわちゲート駆動信号HO)は、PCB230上のそれぞれの配線216a、216bおよび216cにあるように示されている。配線216a、216bおよび216cは、銅などの導電性材料を含む。本明細書で開示される様々な実施形態における配線は、PCBの上面にもしくは下面上に位置させること、および/またはPCB内に埋め込むこともできる。制御IC202は、PCB230の面218a上に配置されるように示しているが、代わりに、制御IC202を、PCB230の面218b上に配置することもできることに留意する。また、図1Aの電力変換回路100を形成するために、PCB230は様々な他の配線および/またはビアを含むことができる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, enhancement mode composite device 206 corresponds, by way of example, to high side switch 106a in FIG. 1A. Accordingly, the high-side voltage V H (ie, the input voltage V H ), the switching voltage SW (ie, the output voltage SW), and the high-side drive signal HO (ie, the gate drive signal HO) are connected to the respective wirings 216a, 216b on the PCB 230 and It is shown to be at 216c. The wirings 216a, 216b, and 216c include a conductive material such as copper. The wiring in the various embodiments disclosed herein can also be located on or on the top surface of the PCB and / or embedded within the PCB. Note that although the control IC 202 is shown disposed on the surface 218a of the PCB 230, the control IC 202 can alternatively be disposed on the surface 218b of the PCB 230. Also, the PCB 230 can include various other wirings and / or vias to form the power conversion circuit 100 of FIG. 1A.

図3A、3B、3C、3D、3E、3Fおよび3Gは、本開示の様々な実施形態による、例示的な集積アセンブリの一部の断面図を示している。図3A、3B、3C、3D、3E、3Fおよび3Gは、図2Aおよび2Bの集積アセンブリ200に対応する、集積アセンブリ300a、300b、300c、300d、300e、300fおよび300gを示す。図3A、3B、3C、3D、3E、3Fおよび3Gにおいて、面318aおよび318b、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312、IV族トランジスタダイ314、PCB330、並びにビア320aおよび320bは、それぞれ、図2Aおよび2Bの、面218aおよび218b、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212、IV族トランジスタダイ214、PCB230、並びにビア220aおよび220bに対応する。   3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, and 3G illustrate a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly, according to various embodiments of the present disclosure. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, and 3G show integrated assemblies 300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f, and 300g, corresponding to integrated assembly 200 of FIGS. 2A and 2B. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, and 3G, surfaces 318a and 318b, depletion mode III-nitride transistor die 312, group IV transistor die 314, PCB 330, and vias 320a and 320b are shown in FIG. 2A, respectively. And 2B, corresponding to faces 218a and 218b, depletion mode III-nitride transistor die 212, group IV transistor die 214, PCB 230, and vias 220a and 220b.

図3A、3Bおよび3Cは、IV族トランジスタダイ314およびデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312の少なくとも一つが、PCB330上で封止されていることを示す。図3Aでは、少なくともデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312が、PCB330の面318a上で封止されている。集積アセンブリ300aは、封止剤340aを含み、封止剤340aは、PCB330上のデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312を少なくとも封止するために利用される。封止剤340aの例は、エポキシ樹脂を含む各種樹脂などのグロップトップ封止剤である。封止剤340aは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312を、湿気、化学物質および汚染物質から保護することができる。さらに、封止剤340aは、機械的支持と電気絶縁性を与えつつ、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312およびPCB330の間の熱的不整合を補償することができる。   FIGS. 3A, 3B and 3C show that at least one of group IV transistor die 314 and depletion mode III-nitride transistor die 312 is encapsulated on PCB 330. In FIG. 3A, at least the depletion mode III-nitride transistor die 312 is encapsulated on the surface 318 a of the PCB 330. The integrated assembly 300a includes a sealant 340a, which is utilized to at least seal the depletion mode III-nitride transistor die 312 on the PCB 330. An example of the sealant 340a is a crop top sealant such as various resins including an epoxy resin. Sealant 340a can protect depletion mode III-nitride transistor die 312 from moisture, chemicals and contaminants. Furthermore, the sealant 340a can compensate for thermal mismatch between the depletion mode III-nitride transistor die 312 and the PCB 330 while providing mechanical support and electrical insulation.

図3Bでは、少なくともIV族トランジスタダイ314がPCB330上で封止されている。集積アセンブリ300bは、封止剤340bを含み、封止剤340bは、PCB330の面318b上でIV族トランジスタダイ340bを少なくとも封止するために利用される。封止剤340bの一例は、エポキシなどのグロップトップ封止剤である。封止剤340bは、IV族トランジスタダイ314を湿気、化学物質および汚染物質から保護することができる。さらに、封止剤340bは、機械的支持と電気絶縁性を与えつつ、IV族トランジスタダイ314およびPCB330の間の熱的不整合を補償することができる。   In FIG. 3B, at least the group IV transistor die 314 is sealed on the PCB 330. The integrated assembly 300b includes an encapsulant 340b, which is utilized to at least encapsulate the group IV transistor die 340b on the surface 318b of the PCB 330. An example of the sealant 340b is a crop top sealant such as epoxy. Sealant 340b can protect group IV transistor die 314 from moisture, chemicals and contaminants. Further, the sealant 340b can compensate for thermal mismatch between the group IV transistor die 314 and the PCB 330 while providing mechanical support and electrical insulation.

図3Cでは、少なくともIV族トランジスタダイ314およびデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312が、PCB330上で封止されている。集積アセンブリ300cは、封止剤340aおよび封止剤340bを含む。封止剤340aは、PCB330の面318a上で、少なくともデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312を封止するために利用され、また、封止剤340bは、PCB330の面318b上で、少なくともIV族トランジスタダイ314を封止するために利用される。封止剤340bは、封止剤340aの材料と同じ、または異なった材料を含んでよい。封止剤340aおよび封止剤340bに異なる材料を利用することは、IV族トランジスタダイ314およびデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312が、異なる熱プロファイルを有する異なる半導体材料(例えば、それぞれシリコンおよびGaN)を含む場合に有利である。図3A、3Bおよび3Cは、IV族トランジスタダイ314が、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312の直ぐ下であり、且つデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312からずれていない実施形態を示している。しかしながら、図3Dは、IV族トランジスタダイ314が、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312の直ぐ下にあるが、ずれている実施形態を示している。したがって、IV族トランジスタダイ314およびデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312の間には重なりがある。一方、図3E、3Fおよび3Gは、IV族トランジスタダイ314が、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312と重なりあうことなしに、IV族トランジスタダイ314が、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312の直ぐ下でなく、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312と重なることなくデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312からずれている実施形態を示している。   In FIG. 3C, at least the group IV transistor die 314 and the depletion mode III-nitride transistor die 312 are encapsulated on the PCB 330. The integrated assembly 300c includes a sealant 340a and a sealant 340b. Encapsulant 340a is utilized to encapsulate at least the depletion mode III-nitride transistor die 312 on surface 318a of PCB 330, and encapsulant 340b is at least group IV on surface 318b of PCB 330. Used to seal the transistor die 314. The sealant 340b may include a material that is the same as or different from the material of the sealant 340a. Utilizing different materials for encapsulant 340a and encapsulant 340b means that group IV transistor die 314 and depletion mode III-nitride transistor die 312 may have different semiconductor materials (eg, silicon and GaN, respectively) having different thermal profiles. ) Is advantageous. FIGS. 3A, 3B and 3C show an embodiment in which the group IV transistor die 314 is directly below the depletion mode III-nitride transistor die 312 and is not offset from the depletion mode III-nitride transistor die 312. . However, FIG. 3D shows an embodiment in which the group IV transistor die 314 is just below the depletion mode III-nitride transistor die 312 but is offset. Thus, there is an overlap between the group IV transistor die 314 and the depletion mode III-nitride transistor die 312. On the other hand, FIGS. 3E, 3F and 3G show that the group IV transistor die 314 does not overlap the depletion mode III-nitride transistor die 312 and the group IV transistor die 314 does not overlap the depletion mode III-nitride transistor die 312. An embodiment is shown that deviates from the depletion mode III-nitride transistor die 312 without overlapping the depletion mode III-nitride transistor die 312 rather than just below.

また、図3E、3Fおよび3Gに示されるように、少なくとも1本のボンドワイヤは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312をIV族トランジスタダイ314に連結するために利用することができる。少なくとも1本のボンドワイヤは、図示のように、任意に封止することができる。図3Eを参照すると、集積アセンブリ300eは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312をPCB330に電気的に結合する、ボンドワイヤ324aおよび324bなど少なくとも1本のボンドワイヤを含む。より具体的には、ボンドワイヤ324aは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312を、PCB330上の配線322aに電気的に結合している。また、ボンドワイヤ324bは、図示するように、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312を、PCB330上の配線322bに電気的に結合している。さらに、PCB330上の配線322bは、図示するように、ビア320aに電気的に結合される。   Also, as shown in FIGS. 3E, 3F, and 3G, at least one bond wire can be utilized to couple the depletion mode III-nitride transistor die 312 to the group IV transistor die 314. At least one bond wire can be optionally sealed as shown. Referring to FIG. 3E, the integrated assembly 300e includes at least one bond wire, such as bond wires 324a and 324b, that electrically couple the depletion mode III-nitride transistor die 312 to the PCB 330. More specifically, bond wire 324 a electrically couples depletion mode III-nitride transistor die 312 to wiring 322 a on PCB 330. Bond wire 324b also electrically couples depletion mode III-nitride transistor die 312 to wiring 322b on PCB 330, as shown. Further, wiring 322b on PCB 330 is electrically coupled to via 320a as shown.

図3Fを参照すると、集積アセンブリ300fは、IV族トランジスタダイ314をPCB330に電気的に結合するボンドワイヤ324cおよび324dなどの少なくとも1本のボンドワイヤを含む。より具体的には、ボンドワイヤ324dは、IV族トランジスタダイ314を、PCB330上の配線322dに電気的に結合している。また、ボンドワイヤ324cは、図示するように、IV族トランジスタダイ314を、PCB330上の配線322cに電気的に結合している。さらに、PCB330上の配線322cは、図示するように、ビア320aに電気的に結合される。   Referring to FIG. 3F, integrated assembly 300f includes at least one bond wire, such as bond wires 324c and 324d, that electrically couple group IV transistor die 314 to PCB 330. Referring to FIG. More specifically, bond wire 324 d electrically couples group IV transistor die 314 to wiring 322 d on PCB 330. The bond wire 324c electrically couples the group IV transistor die 314 to the wiring 322c on the PCB 330, as shown. Further, wiring 322c on PCB 330 is electrically coupled to via 320a as shown.

図3Gを参照すると、集積アセンブリ300gは、IV族トランジスタダイ314をPCB330に電気的に結合するボンドワイヤ324cおよび324dなどの少なくとも1本のボンドワイヤを含む。また、集積アセンブリ300gは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312をPCB330に電気的に結合するボンドワイヤ324aおよび324bなどの少なくとも1本のボンドワイヤを含む。ボンドワイヤ324aは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312を、PCB330上の配線322aに電気的に結合している。また、ボンドワイヤ324bは、図示のように、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312を、PCB330上の配線322bに電気的に結合している。PCB330上の配線322bは、図示のように、ビア320aに電気的に結合される。また、ボンドワイヤ324dは、IV族トランジスタダイ314を、PCB330上の配線322dに電気的に結合している。また、ボンドワイヤ324cは、図示のように、IV族トランジスタダイ314を、PCB330上の配線322cに電気的に結合している。PCB330上の配線322cは、図示のように、ビア320aに電気的に結合される。   Referring to FIG. 3G, integrated assembly 300g includes at least one bond wire, such as bond wires 324c and 324d, that electrically couple group IV transistor die 314 to PCB 330. Referring to FIG. Integrated assembly 300g also includes at least one bond wire, such as bond wires 324a and 324b, that electrically couple depletion mode III-nitride transistor die 312 to PCB 330. The bond wire 324 a electrically couples the depletion mode III-nitride transistor die 312 to the wiring 322 a on the PCB 330. Bond wire 324b electrically couples depletion mode III-nitride transistor die 312 to wiring 322b on PCB 330, as shown. Wiring 322b on PCB 330 is electrically coupled to via 320a as shown. Bond wire 324 d also electrically couples group IV transistor die 314 to wiring 322 d on PCB 330. The bond wire 324 c electrically couples the group IV transistor die 314 to the wiring 322 c on the PCB 330 as shown. Wiring 322c on PCB 330 is electrically coupled to via 320a as shown.

したがって、いくつかの実施形態では、少なくとも1本のボンドワイヤは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312をIV族トランジスタダイ314に連結するために利用される。よって、図1BのソースS1、ドレインD1、およびゲートG1のいずれかが、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ312の上面または下面のいずれかに設けられていることを理解するべきである。また、図1BのソースS2、ドレインD2、およびゲートG2のいずれかが、IV族トランジスタダイ314の上面または下面のいずれかに設けられている。さらに、図1Bの複合ソースS、複合ドレインD、および複合ゲートGのいずれかが、PCB330の面318aまたは面318bのいずれかに設けられている。   Thus, in some embodiments, at least one bond wire is utilized to couple the depletion mode III-nitride transistor die 312 to the group IV transistor die 314. Thus, it should be understood that any of source S1, drain D1, and gate G1 of FIG. 1B is provided on either the top or bottom surface of depletion mode III-nitride transistor die 312. In addition, any of the source S2, the drain D2, and the gate G2 in FIG. 1B is provided on either the upper surface or the lower surface of the group IV transistor die 314. Further, any one of the composite source S, the composite drain D, and the composite gate G of FIG. 1B is provided on either the surface 318a or the surface 318b of the PCB 330.

図4を参照すると、図4は、本開示の一実施形態による、例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。図4では、集積アセンブリ400は、図2Aおよび2Bでの集積アセンブリ200に対応する。したがって、電力変換回路100は、制御IC102を含む、集積アセンブリ400で形成することができる。集積アセンブリ400は、図2Aおよび2Bの面218aおよび218b、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ212、IV族トランジスタダイ214、並びにPCB230に対応する、面418aおよび418b、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ412、IV族トランジスタダイ414、並びにPCB430を含んでいる。   Referring to FIG. 4, FIG. 4 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly, according to one embodiment of the present disclosure. In FIG. 4, the integration assembly 400 corresponds to the integration assembly 200 in FIGS. 2A and 2B. Thus, the power conversion circuit 100 can be formed with an integrated assembly 400 that includes the control IC 102. Integrated assembly 400 includes surfaces 218a and 218b, depletion mode III-nitride transistor die corresponding to surfaces 218a and 218b, depletion mode III-nitride transistor die 212, group IV transistor die 214, and PCB 230 of FIGS. 2A and 2B. 412, group IV transistor die 414, and PCB 430.

集積アセンブリ400では、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ412およびIV族トランジスタ414は、PCB430に連結されている。また、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ412およびIV族トランジスタダイ414は、PCB430の同じ面上に配置されている。同じ面は、面418aとして示されているが、代わりに面418bであってもよい。PCB430において、配線422などの少なくとも1つの配線は、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ412をIV族トランジスタダイ414に電気的に結合している。本明細書に記載される他の配線のように、配線422は、銅などの導電性材料を含む。デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ412およびIV族トランジスタダイ414がPCB430上に並んで配置されているので、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ412およびIV族トランジスタダイ414を連結する、配線422および他のいずれかの配線、導電性クリップ、ボンドワイヤ、ならびに/或いは他の結合手段は、低寄生インダクタンスおよび低抵抗と共に小さくすることができる。   In integrated assembly 400, depletion mode III-nitride transistor die 412 and group IV transistor 414 are coupled to PCB 430. Also, the depletion mode III-nitride transistor die 412 and the group IV transistor die 414 are disposed on the same surface of the PCB 430. The same surface is shown as surface 418a, but may alternatively be surface 418b. In PCB 430, at least one wire, such as wire 422, electrically couples depletion mode III-nitride transistor die 412 to group IV transistor die 414. Like other wires described herein, wire 422 includes a conductive material such as copper. Since the depletion mode III-nitride transistor die 412 and group IV transistor die 414 are arranged side by side on the PCB 430, the interconnect 422 and others that connect the depletion mode III-nitride transistor die 412 and group IV transistor die 414 Any of the wires, conductive clips, bond wires, and / or other coupling means can be made small with low parasitic inductance and low resistance.

デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ412および/またはIV族トランジスタダイ414は、任意でPCB430上で封止されることが可能である。たとえば、図4は、それぞれ上述した封止剤340aおよび封止剤340bに対応する、封止剤440aおよび封止剤440bを示している。あるいは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ412およびIV族トランジスタダイ414は、共通の封止剤によって封止され得る。共通の封止剤は、制御IC102および/または電力変換回路100の他の構成要素を含むことができる。   Depletion mode III-nitride transistor die 412 and / or group IV transistor die 414 can optionally be encapsulated on PCB 430. For example, FIG. 4 shows sealant 440a and sealant 440b corresponding to sealant 340a and sealant 340b, respectively, described above. Alternatively, the depletion mode III-nitride transistor die 412 and the group IV transistor die 414 may be sealed with a common sealant. The common sealant can include the control IC 102 and / or other components of the power conversion circuit 100.

ここで図5を参照すると、図5は、本開示の一実施形態による、例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。図5では、電力変換回路100は、制御IC102を含む、集積アセンブリ500で形成することができる。集積アセンブリ500は、図2Aおよび2Bの面218aおよび218b、並びにPCB230に対応する面518aおよび518b、並びにPCB530を含んでいる。   Referring now to FIG. 5, FIG. 5 presents a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly, according to one embodiment of the present disclosure. In FIG. 5, the power conversion circuit 100 can be formed of an integrated assembly 500 that includes a control IC 102. The integrated assembly 500 includes the surfaces 218a and 218b of FIGS. 2A and 2B, and the surfaces 518a and 518b corresponding to the PCB 230, and the PCB 530.

図5は、PCB530上のエンハンスメントモード複合デバイス506aおよび506bを示している。エンハンスメントモード複合デバイス506aは、図1Aのハイサイドスイッチ106aに対応し、また、エンハンスメントモード複合デバイス506bは、図1Aのローサイドスイッチ106bに対応し得る。配線522および/または他の結合手段は、ハンスメントモード複合デバイス506aおよび506bを電気的に結合しており、それにより、図1Aの電力スイッチングステージ104を形成している。図1Aの電力スイッチングステージ104は、2つの電力スイッチ(エンハンスメントモード複合デバイス506aおよび506b)を含む。しかしながら、電力スイッチングステージ104は、一般に、少なくとも1つの電力スイッチを含む。各電力スイッチは、本明細書に記載されているものと同様に構成してもよい。特に、各電力スイッチは、同一のPCBに連結された同様の構成要素を、同様の方法で、含むことができる。そのようにすることで、電力スイッチは、一つ以上のハーフブリッジを形成することができる。したがって、電力変換回路100は、様々な形態をとることができ、また、電力変換回路100は、同期バックコンバータ、二相電力コンバータ、三相電力コンバータ、および少なくとも電力スイッチを含む他のタイプの電力変換回路などのバックコンバータにすることができる。   FIG. 5 shows enhancement mode composite devices 506a and 506b on PCB 530. FIG. The enhancement mode composite device 506a may correspond to the high side switch 106a of FIG. 1A, and the enhancement mode composite device 506b may correspond to the low side switch 106b of FIG. 1A. Wiring 522 and / or other coupling means electrically couples hunting mode composite devices 506a and 506b, thereby forming power switching stage 104 of FIG. 1A. The power switching stage 104 of FIG. 1A includes two power switches (enhancement mode composite devices 506a and 506b). However, the power switching stage 104 generally includes at least one power switch. Each power switch may be configured similarly to that described herein. In particular, each power switch can include similar components coupled to the same PCB in a similar manner. By doing so, the power switch can form one or more half bridges. Thus, the power conversion circuit 100 can take a variety of forms, and the power conversion circuit 100 can be a synchronous buck converter, a two-phase power converter, a three-phase power converter, and other types of power including at least a power switch. It can be a buck converter such as a conversion circuit.

エンハンスメントモード複合デバイス506aおよび506bは、上述したエンハンスメントモード複合デバイスと同様に構成することができ、したがって、詳細な説明は省略する。エンハンスメントモード複合デバイス506aは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ512aおよびIV族トランジスタダイ514aを含む。エンハンスメントモード複合デバイス506bは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ512bおよびIV族トランジスタダイ514bを含んでいる。デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ512aおよび512bは、封止材540aとして図示のように、共通の封止剤によって任意に封止される。同様に、IV族トランジスタダイ514aおよび514bは、封止材540bとして図示のように、共通の封止剤によって任意に封止される。また、封止剤540aおよび封止剤540bは、電力変換回路100の他の構成要素を封止することができる。さらに、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイ512aおよび512b、ならびにIV族トランジスタダイ514aおよび514bのいずれかは、別々に封止されてもよい。   The enhancement mode composite devices 506a and 506b can be configured in the same manner as the enhancement mode composite device described above, and thus detailed description thereof is omitted. Enhancement mode composite device 506a includes a depletion mode III-nitride transistor die 512a and a group IV transistor die 514a. Enhancement mode composite device 506b includes a depletion mode III-nitride transistor die 512b and a group IV transistor die 514b. The depletion mode III-nitride transistor dies 512a and 512b are optionally encapsulated with a common encapsulant as illustrated as encapsulant 540a. Similarly, group IV transistor dies 514a and 514b are optionally sealed with a common sealant as shown as sealant 540b. Moreover, the sealing agent 540a and the sealing agent 540b can seal other components of the power conversion circuit 100. Further, any of the depletion mode III-nitride transistor dies 512a and 512b and the group IV transistor dies 514a and 514b may be sealed separately.

本明細書に記載のデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイおよびIV族トランジスタダイは、露出したダイとすること、またはいずれかのダイがチップスケールパッケージ、フリップチップパッケージ、または他のチップパッケージ内に含められるものとすることができる。チップパッケージの例としては、DirectFET(登録商標)パッケージ、クワッドフラットノーリード(quad−flat no−leads:QFN)パッケージ、およびリードレスパッケージが挙げられる。例示的なチップパッケージを、以下にさらに詳細に記載する。   The depletion mode III-nitride transistor die and group IV transistor die described herein can be exposed dies, or any die can be included in a chip scale package, flip chip package, or other chip package. Can be. Examples of chip packages include a DirectFET® package, a quad-flat no-leads (QFN) package, and a leadless package. An exemplary chip package is described in further detail below.

図6Aおよび6Bを参照すると、図6Aは、本開示の一実施形態による、例示的なチップパッケージ内のダイの底面図を呈示する。図6Bは、本開示の一実施形態による、例示的なチップパッケージを含む例示的な集積アセンブリの一部の断面図を呈示する。図6Bの断面図は、図6Aの6B−6B断面に沿うチップパッケージに対応する。   Referring to FIGS. 6A and 6B, FIG. 6A presents a bottom view of a die in an exemplary chip package, according to one embodiment of the present disclosure. FIG. 6B presents a cross-sectional view of a portion of an example integrated assembly including an example chip package, according to one embodiment of the present disclosure. The cross-sectional view of FIG. 6B corresponds to the chip package along the 6B-6B cross section of FIG. 6A.

図6Aは、ダイ644を含むチップパッケージ642を示し、ダイ644は、本明細書に記載される、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイまたはIV族トランジスタダイのいずれかに対応する。従って、図6Bは集積アセンブリ600を示し、集積アセンブリ600は、本明細書に記載の様々な集積アセンブリのいずれにも対応する。チップパッケージ642の全ての電極は、チップパッケージ642の表面646上に任意に形成することができる。チップパッケージ642は、はんだバーを介した外部回路結合のために構成された、複数の伸長ディジットを含む。より具体的には、チップパッケージ642は、伸長ドレインディジット652が散りばめられた伸長ソースディジット650を含む。チップパッケージ642は、伸長ゲートディジット654をさらに含む。それぞれの伸長ソースディジット650、伸長ドレインディジット652、および伸長ゲートディジット654は、図6Aおよび6Bに示すように、それぞれのはんだバー660を介して電気回路結合するように構成されている。   FIG. 6A shows a chip package 642 that includes a die 644, which corresponds to either a depletion mode III-nitride transistor die or a group IV transistor die as described herein. Accordingly, FIG. 6B shows an integration assembly 600, which corresponds to any of the various integration assemblies described herein. All the electrodes of the chip package 642 can be arbitrarily formed on the surface 646 of the chip package 642. Chip package 642 includes a plurality of elongated digits configured for external circuit coupling through solder bars. More specifically, the chip package 642 includes an extended source digit 650 interspersed with extended drain digits 652. Chip package 642 further includes an extended gate digit 654. Each extended source digit 650, extended drain digit 652, and extended gate digit 654 are configured for electrical circuit coupling via respective solder bars 660, as shown in FIGS. 6A and 6B.

具体的な実施形態では、ダイ644は、パッシベーション層662を含み、それぞれの複数の伸長ディジットは、パッシベーション層662内の開口部を介して曝されるはんだ付け可能な接点である。複数の伸長ディジットは、これにより、PCB630上のはんだバー660へはんだ付けされる。2011年2月1日に出願され、特許8,399,912号として特許された関連米国特許出願第13/018,780号「III-Nitride Power Device Having Solderable Front Metal with Source and Drain Solder Bars」(本出願の譲受人に譲渡されている)は、チップパッケージ642と同様にすることができるチップパッケージを示している。他の実施態様では、はんだ付け可能な接点は、示される伸長ディジットに追加して、または代わりに、異なる形態を有することができることに留意すべきである。さらに、任意の数の接点は、チップパッケージ642の様々な末端のいずれかへ電気的に結合するために、チップパッケージ642のどちらか一方の面に設けることができる。   In a specific embodiment, die 644 includes a passivation layer 662 and each plurality of elongated digits is a solderable contact that is exposed through an opening in the passivation layer 662. Multiple extension digits are thereby soldered to solder bars 660 on PCB 630. Related U.S. Patent Application No. 13 / 018,780, filed February 1, 2011 and patented as Patent No. 8,399,912 “III-Nitride Power Device Having Solderable Front Metal with Source and Drain Solder Bars” ( (Assigned to the assignee of the present application) shows a chip package that can be similar to the chip package 642. It should be noted that in other embodiments, the solderable contacts can have different configurations in addition to or instead of the extended digits shown. Further, any number of contacts can be provided on either side of the chip package 642 for electrical coupling to any of the various ends of the chip package 642.

図6Bは、本明細書に記載されるダイのいずれかは、ダイおよびPCBの間に配置されるアンダーフィルを任意に含むことができることをさらに示している。例えば、集積アセンブリ600では、アンダーフィル664が、ダイ664およびPCB630の間に配置されている。アンダーフィル664は、湿気、化学物質、および汚染物質から、チップパッケージ642のはんだ付け可能な接点を保護することができる。さらに、アンダーフィル664は、機械的支持と電気絶縁性を与えつつ、ダイ644およびPCB630の間の熱的不整合を補償することができる。アンダーフィル664の例は、エポキシ樹脂を含む様々の樹脂を含む。いくつかの実施形態では、チップパッケージ642は、図3A、3B、3C、3D、3E、3F、および3Gについて説明したように封止される。   FIG. 6B further illustrates that any of the dies described herein can optionally include an underfill disposed between the die and the PCB. For example, in integrated assembly 600, underfill 664 is disposed between die 664 and PCB 630. Underfill 664 can protect the solderable contacts of chip package 642 from moisture, chemicals, and contaminants. Further, the underfill 664 can compensate for thermal mismatch between the die 644 and the PCB 630 while providing mechanical support and electrical insulation. Examples of underfill 664 include a variety of resins including epoxy resins. In some embodiments, the chip package 642 is sealed as described for FIGS. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, and 3G.

図7を参照すると、図7は、本開示の一実施形態による、例示的な集積アセンブリの一部の断面図を示す。図7は、図6Bの集積アセンブリ600に対応する集積アセンブリ700を示している。集積アセンブリ700が、チップパッケージ742、ダイ744、PCB730およびアンダーフィル764を含み、それぞれ、図6Aおよび6Bのチップパッケージ642、ダイ644、PCB630およびアンダーフィル664に対応する。一例のアンダーフィル664は、エポキシ樹脂を含む様々な樹脂を含むことができる。いくつかの実施形態では、チップパッケージ742は、図3A、3B、3C、3D、3E、3F、および3Gについて説明したように封止される。   Referring to FIG. 7, FIG. 7 illustrates a cross-sectional view of a portion of an exemplary integrated assembly, according to one embodiment of the present disclosure. FIG. 7 shows an integration assembly 700 corresponding to the integration assembly 600 of FIG. 6B. Integrated assembly 700 includes chip package 742, die 744, PCB 730, and underfill 764, corresponding to chip package 642, die 644, PCB 630, and underfill 664 of FIGS. 6A and 6B, respectively. The example underfill 664 can include a variety of resins including epoxy resins. In some embodiments, the chip package 742 is sealed as described with respect to FIGS. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, and 3G.

チップパッケージ642とは対照的に、チップパッケージ742は、ダイ744に電気的に結合するためのはんだバンプ770を利用することで、PCB730に対してフリップチップ結合するように構成されている。2001年2月9日に出願され、特許6,653,740号として特許された関連米国特許出願第09/780,080号「Vertical conduction flip-chip device with bump contacts on single surface」(本出願の譲受人に譲渡されている)は、チップパッケージ742と同様にすることができるパッケージを示している。   In contrast to chip package 642, chip package 742 is configured to flip chip bond to PCB 730 by utilizing solder bumps 770 to electrically bond to die 744. Related US patent application Ser. No. 09 / 780,080 “Vertical conduction flip-chip device with bump contacts on single surface” filed on Feb. 9, 2001 and patented as US Pat. No. 6,653,740. Shows a package that can be similar to the chip package 742.

チップパッケージ642と同様に、チップパッケージ742の任意の数の接点は、チップパッケージ742のいずれかの面に設けられて、チップパッケージ742の様々な末端のいずれにも電気的に結合することができる。チップパッケージ642および742は、上述したデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイおよびIV族トランジスタダイのための、2つの可能なアプローチである。しかしながら、他のアプローチも可能であり、それらアプローチを組み合わせてもよい。   Similar to chip package 642, any number of contacts of chip package 742 can be provided on either side of chip package 742 and electrically coupled to any of the various ends of chip package 742. . Chip packages 642 and 742 are two possible approaches for the depletion mode III-nitride transistor die and group IV transistor die described above. However, other approaches are possible and may be combined.

いくつかの実施形態では、ボンドワイヤは、上記したものと同様に、チップパッケージ642および742の逆側の面に一つ以上の接点に結合するために利用されている。また、いくつかの実施形態では、一つ以上の導電クリップは、チップパッケージ642および742の逆側の面上の一つ以上の接点に結合するために利用することができる。例えば、導電性クリップは、IV族トランジスタダイまたはデプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイの逆側の面に設けられたドレインを、プリント回路基板に連結するように構成され得る。ソースおよびゲートは、当該逆側の面とは逆の面に設けてもよい。2001年3月28日に出願され、特許6,624,522号として特許された関連米国特許出願第09/819774号「Chip scale surface mounted device and process of manufacture」(本出願の譲受人に譲渡されている)は、上述したチップパッケージと同様にすることができるチップパッケージ(例えば、DirectFET(登録商標)パッケージ)を示している。   In some embodiments, bond wires are utilized to bond one or more contacts to the opposite sides of chip packages 642 and 742, similar to those described above. Also, in some embodiments, one or more conductive clips can be utilized to couple to one or more contacts on the opposite sides of chip packages 642 and 742. For example, the conductive clip may be configured to connect a drain provided on the opposite side of the group IV transistor die or depletion mode III-nitride transistor die to the printed circuit board. The source and the gate may be provided on a surface opposite to the opposite surface. Related US patent application Ser. No. 09/817774 “Chip scale surface mounted device and process of manufacture” filed Mar. 28, 2001 and patented as patent 6,624,522, assigned to the assignee of the present application. Indicates a chip package (for example, a DirectFET (registered trademark) package) that can be similar to the above-described chip package.

したがって、図1A、1B、2A、2B、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、4、5、6A、6Bおよび7について上述したように、本開示の実施形態は、集積アセンブリを提供するものであり、集積アセンブリでは、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイおよびIV族トランジスタダイが、プリント回路基板に連結され、およびプリント回路基板によって一緒に結合されている。そのようにすることで、本発明の実施形態は、寄生インダクタンスと、抵抗と、熱インピーダンスと、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイおよびIV族トランジスタダイを共通のパッケージに収容するのに関連するコストとの増大を回避することができる。したがって、低減したコストで性能の向上を達成しつつ、電力変換回路などの回路を、集積アセンブリで形成することができる。   Accordingly, as described above with respect to FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 4, 5, 6A, 6B, and 7, embodiments of the present disclosure provide an integrated assembly. In an integrated assembly, a depletion mode III-nitride transistor die and a group IV transistor die are coupled to a printed circuit board and coupled together by the printed circuit board. In so doing, embodiments of the present invention provide parasitic inductance, resistance, thermal impedance, and cost associated with housing a depletion mode III-nitride transistor die and group IV transistor die in a common package. Can be avoided. Thus, circuits such as power conversion circuits can be formed in an integrated assembly while achieving improved performance at reduced cost.

以上の説明より、種々の技術を用いて、本願中に記載した概念を、これらの概念の範囲から逸脱することなしに実現することができることは明らかである。さらに、これらの概念は、特定の実施形態を具体的に参照して説明しているが、これらの概念の範囲から逸脱することなしに、形態および細部に変更を加えることができることは、当業者の認める所である。そうしたものとして、説明した実施形態は、あらゆる点で例示的であり限定的ではない。また、本願は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されず、多数の再構成、変更、および代替が、本発明の範囲を逸脱することなしに可能であることも明らかである。   From the above description, it is apparent that the concepts described in the present application can be realized without departing from the scope of these concepts using various techniques. Further, although these concepts have been described with specific reference to particular embodiments, it is understood by those skilled in the art that changes in form and detail may be made without departing from the scope of these concepts. Is the place that admits. As such, the described embodiments are illustrative in all respects and not limiting. It is also apparent that the present application is not limited to the specific embodiments described herein, and that numerous reconfigurations, modifications, and alternatives are possible without departing from the scope of the invention.

Claims (20)

プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に連結された、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイおよびIV族トランジスタダイと、を備え、
前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイが前記プリント回路基板の一方の面上に配置され、前記IV族トランジスタダイが前記プリント回路基板の逆側の面上に配置され、
前記プリント回路基板に、前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイを前記IV族トランジスタダイに電気的に結合する、少なくとも一つビアをさらに備える、集積アセンブリ。
A printed circuit board;
A depletion mode III-nitride transistor die and a group IV transistor die coupled to the printed circuit board;
The depletion mode III-nitride transistor die is disposed on one side of the printed circuit board, and the group IV transistor die is disposed on the opposite side of the printed circuit board;
The integrated assembly further comprising at least one via in the printed circuit board for electrically coupling the depletion mode III-nitride transistor die to the group IV transistor die.
前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイが、前記IV族トランジスタダイとカスコード接続している請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1 wherein the depletion mode III-nitride transistor die is cascode connected to the group IV transistor die. 前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイが、前記IV族トランジスタダイの上に配置されている請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1 wherein the depletion mode III-nitride transistor die is disposed over the group IV transistor die. 前記IV族トランジスタダイは、前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイの直ぐ下にあり、且つ前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイからずれていない請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, wherein the group IV transistor die is immediately below the depletion mode III-nitride transistor die and is not offset from the depletion mode III-nitride transistor die. 前記IV族トランジスタダイは、前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイからずれている請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1 wherein the group IV transistor die is offset from the depletion mode III-nitride transistor die. 前記III−窒化物トランジスタダイは、はんだバーを介した外部回路結合のために構成された複数の伸長ディジットを備える請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, wherein the III-nitride transistor die comprises a plurality of elongated digits configured for external circuit coupling through solder bars. 前記IV族トランジスタダイは、パッシベーション層と、当該パッシベーション層内の開口部を介して曝されるはんだ付け可能な接点と、を備える請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, wherein the group IV transistor die comprises a passivation layer and solderable contacts that are exposed through openings in the passivation layer. 前記III−窒化物トランジスタダイは、パッシベーション層と、当該パッシベーション層内の開口部を介して曝されるはんだ付け可能な接点と、を備える請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, wherein the III-nitride transistor die comprises a passivation layer and solderable contacts exposed through openings in the passivation layer. 前記IV族トランジスタダイのドレインを前記プリント回路基板に連結する導電性クリップをさらに備える請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, further comprising a conductive clip connecting a drain of the group IV transistor die to the printed circuit board. 前記IV族トランジスタダイおよび前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイは、エンハンスメントモード複合デバイスを形成する請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, wherein the group IV transistor die and the depletion mode III-nitride transistor die form an enhancement mode composite device. 前記IV族トランジスタダイは、エンハンスメントモードトランジスタを含む請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, wherein the group IV transistor die comprises an enhancement mode transistor. 前記IV族トランジスタダイおよび前記III−窒化物トランジスタダイの少なくとも一つは、前記プリント回路基板上で封止されている請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, wherein at least one of the group IV transistor die and the III-nitride transistor die is encapsulated on the printed circuit board. 前記III−窒化物トランジスタダイは、高電子移動度トランジスタを備える請求項1に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 1, wherein the III-nitride transistor die comprises a high electron mobility transistor. プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に連結された、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイおよびIV族トランジスタダイと、を備え、
前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイおよび前記IV族トランジスタダイが前記プリント回路基板の同じ面上に配置され、
前記プリント回路基板に、前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイを前記IV族トランジスタダイに電気的に結合する、少なくとも一つ配線をさらに備える、集積アセンブリ。
A printed circuit board;
A depletion mode III-nitride transistor die and a group IV transistor die coupled to the printed circuit board,
The depletion mode III-nitride transistor die and the group IV transistor die are disposed on the same side of the printed circuit board;
The integrated assembly further comprising at least one interconnect on the printed circuit board that electrically couples the depletion mode III-nitride transistor die to the group IV transistor die.
前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイが、前記IV族トランジスタダイとカスコード接続している請求項14に記載の集積アセンブリ。   15. The integrated assembly of claim 14 wherein the depletion mode III-nitride transistor die is cascode connected with the group IV transistor die. 前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイが、チップスケールパッケージ内にある請求項14に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 14 wherein the depletion mode III-nitride transistor die is in a chip scale package. 前記IV族トランジスタダイが、チップスケールパッケージ内にある請求項14に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 14, wherein the group IV transistor die is in a chip scale package. プリント回路基板と、
前記プリント回路基板上に形成される電力変換回路であって、当該プリント回路基板に連結された、デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイおよびIV族トランジスタダイを備える電力変換回路と、を備え、
前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイが、前記プリント回路基板によって、前記IV族トランジスタダイとカスコード接続で結合されている集積アセンブリ。
A printed circuit board;
A power conversion circuit formed on the printed circuit board comprising a depletion mode III-nitride transistor die and a group IV transistor die coupled to the printed circuit board; and
An integrated assembly wherein the depletion mode III-nitride transistor die is coupled with the group IV transistor die by a cascode connection by the printed circuit board.
前記電力変換回路は、前記プリント回路基板上に配置された制御ICを更に備える請求項18に記載の集積アセンブリ。   The integrated assembly of claim 18, wherein the power conversion circuit further comprises a control IC disposed on the printed circuit board. 前記デプレッションモードIII−窒化物トランジスタダイが前記プリント回路基板の一方の面上に配置され、前記IV族トランジスタダイが前記プリント回路基板の逆側の面上に配置される請求項18に記載の集積アセンブリ。   19. The integrated of claim 18, wherein the depletion mode III-nitride transistor die is disposed on one side of the printed circuit board and the group IV transistor die is disposed on the opposite side of the printed circuit board. assembly.
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